(四)物體的平衡

1、2000-2010年全國(guó)高考物理試題分類匯編（中篇2005-2008年） 物體的平衡篇總題數(shù)：14 題第1題(2008年普通高等學(xué)校夏季招生考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試（天津卷）)題目 在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對(duì)B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過(guò)球心，設(shè)墻對(duì)B的作用力為F1，B對(duì)A的作用力為F2，地面對(duì)A的作用力為F3。若F緩慢增大而整個(gè)裝置仍保持靜止，截面如圖所示，在此過(guò)程中(    )A.F1保持不變，F(xiàn)3緩慢增大     

2、0;               B.F1緩慢增大，F(xiàn)3保持不變C.F2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大                     D.F2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變答案 C解析：A、B始終保持靜止，設(shè)AB圓心連線與豎直方向夾角為，由F2sin=F1，F(xiàn)2co

3、s=F可得當(dāng)F增大時(shí)，F(xiàn)2增大，F(xiàn)1也增大。將A、B看成整體，設(shè)地面對(duì)A的支持力為F，對(duì)A的摩擦力為F，則F3就是F與F的合力，則由整體的平衡得mag+mbg+F=F和F=F1可知當(dāng)F增大時(shí)，F(xiàn)3也增大，所以只有C正確，A、B、D均錯(cuò)誤。 第2題(2008年普通高等學(xué)校夏季招生考試物理（江蘇卷）)題目 一質(zhì)量為M的探空氣球在勻速下降，若氣球所受浮力F始終保持不變，氣球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力僅與速率有關(guān)，重力加速度為g.現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升，則需從氣球吊籃中減少的質(zhì)量為(A)2(M)         

4、;                                         (B) M(C) 2M        

5、;                                          (D)0答案 A解析：設(shè)氣球所受阻力為f=kv,當(dāng)氣球勻速下降時(shí),有Mg=F+kv,當(dāng)氣球勻速上升時(shí),有

6、(M-m0)g+kv=F,解之可得m0=2(M-),即A正確.第3題(2008年普通高等學(xué)校夏季招生考試綜合能力測(cè)試（理科使用）（廣東卷）)題目 人站在自動(dòng)扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻速運(yùn)動(dòng)。如下圖所示。以下說(shuō)法正確的是 （    ）A.人受到重力和支持力的作用                 B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用C.人受到的合外力不為零    &

7、#160;                  D.人受到的合外力方向與速度方向相同答案 A解析：勻速運(yùn)動(dòng),為平衡狀態(tài),合外力為零,豎直方向重力和支持力平衡,A對(duì),B、C、D.錯(cuò)誤。 第4題(2008年普通高等學(xué)校夏季招生考試綜合能力測(cè)試（理科使用）（廣東卷）)題目 如下圖所示，質(zhì)量為m的物體懸掛在輕質(zhì)支架上，斜梁OB與豎直方向的夾角為。設(shè)水平橫梁OA和斜梁OB作用于O點(diǎn)的彈力分別為F1和F2，以下結(jié)果正確的是（ &#

8、160;  ） A.F1=mgsin           B.F1=          C.F2=mgcos          D.F2=答案 D解析：分析O點(diǎn)受力如圖,由共點(diǎn)力的平衡知識(shí)可得F1=mgtan,F2=mg/cos,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。第5題(2008年普通高等學(xué)校夏季招生考試物理（上海卷

9、）)題目 如圖所示,一根木棒AB在O點(diǎn)被懸掛起來(lái),AO=OC,在A、C兩點(diǎn)分別掛有兩個(gè)和三個(gè)鉤碼,木棒處于平衡狀態(tài).如在木棒的A、C點(diǎn)各增加一個(gè)同樣的鉤碼,則木棒(    ) A.繞O點(diǎn)順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)                         B.繞O點(diǎn)逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)C.平衡可能被破壞,轉(zhuǎn)動(dòng)方向不定  

10、            D.仍能保持平衡狀態(tài)答案 D解析：由力矩平衡知識(shí)可得,增加同樣的鉤碼時(shí),順時(shí)針力矩和逆時(shí)針力矩仍然相等,因此,木棒仍能平衡,D正確,A、B、C錯(cuò)誤. 第6題(2008年普通高等學(xué)校夏季招生考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試（四川延考卷）)題目 兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a和b，用質(zhì)量可忽略的剛性細(xì)桿相連，放置在一個(gè)光滑的半球面內(nèi)，如圖所示。已知小球a和b的質(zhì)量之比為，細(xì)桿長(zhǎng)度是球面半徑的倍。兩球處于平衡狀態(tài)時(shí)，細(xì)桿與水平面的夾角是：A. 45°  &#

11、160;           B.30°           °             D.15°答案 D  解析： 由幾何關(guān)系知aob為等腰直角三角形bao=abo=450 ，對(duì)a受力分析，沿桿方向和垂直于桿方向正交分解，由平衡條件：m

12、gsin+F=Ncos450（1） mgcos= Nsin450              （2）   對(duì)b由平衡條件： mgsin+N/cos450=F           （3）mgcos=N/sin450           

13、0;  （4）由（1）（2）（3）（4）各式得（cos-sin）= （cos+sin），由數(shù)學(xué)知識(shí)=150即D正確。第7題(2008年普通高等學(xué)校夏季招生考試物理（海南卷）)題目 如圖，質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上，其斜面的傾角為斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑在小物塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，楔形物塊始終保持靜止地面對(duì)楔形物塊的支持力為    A（Mm）g             

14、        B（Mm）gF   C（Mm）gFsin          D（Mm）gFsin答案 D解析：m勻速上滑，M靜止，均為平衡態(tài)，將m、M作為系統(tǒng)，在豎直方向有Mg+mg=N+Fsin得N=(Mg+mg)-Fsin，即D.正確，ABC錯(cuò)誤. 第8題(2007年普通高等學(xué)校夏季招生考試物理（廣東卷新課標(biāo)）)題目 5.如圖3所示,在傾角為的固定光滑斜面上,質(zhì)量為m的物體受外力F1和F2的作用，F(xiàn)1方

15、向水平向右,F2方向豎直向上,若物體靜止在斜面上,則下列關(guān)系正確的是 圖3A.F1sin+F2cos=mgsin,F2mgB.F1cos+F2sin=mgsin,F2mgC.F1sin-F2cos=mgsin,F2mgD.F1cos+F2sin=mgsin,F2mg答案 B解析：物體m的受力如圖.由平衡條件：sin+mgcos=cos+N                     

16、0;                       cos+sin=mgsin                         &#

17、160;                        由知cot+=mg，故mg.故B正確. 第9題(2007年普通高等學(xué)校夏季招生考試綜合能力測(cè)試（理科使用）（廣東卷新課標(biāo)）)題目 4.受斜向上的恒定拉力作用，物體在粗糙水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是A.拉力在豎直方向的分量一定大于重力B.拉力在豎直方向的分量一定等于重力C.拉力在水平方向的分

18、量一定大于摩擦力D.拉力在水平方向的分量一定等于摩擦力答案 D 解析：物體受力如圖。由平衡條件得F·cosf=0N+FsinG=0故D正確。第10題(2007年普通高等學(xué)校夏季招生考試物理（上海卷）)題目 10.如圖所示，用兩根細(xì)線把A、B兩小球懸掛在天花板上的同一點(diǎn)O，并用第三根細(xì)線連接A、B兩小球，然后用某個(gè)力F作用在小球A上，使三根細(xì)線均處于直線狀態(tài)，且OB細(xì)線恰好沿豎直方向，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài).則該力可能為圖中的（        ）（A）F1.     &

19、#160;       （B）F2.              （C）F3.              （D）F4.答案 B、C解析：因OB處于豎直狀態(tài)，則線BA中無(wú)作用力，故球A只受重力、OA拉力和外力F，由平衡條件知該力可能是圖中F2、F3，故BC正確. 第11題(

20、2007年普通高等學(xué)校夏季招生考試綜合能力測(cè)試（理科使用）（上海卷）)題目 6.下圖是居民小區(qū)內(nèi)常見(jiàn)的健身器材。使用時(shí)手可以握在或處，腳可以踩在或處。手腳一起用力時(shí)，器械前半部繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。下列最費(fèi)力的方式是(    )。 A.手握，同時(shí)腳踩                   B.手握，同時(shí)腳踩C.手握，同時(shí)腳踩      &#

21、160;            D.手握，同時(shí)腳踩答案 D 解析：手的拉力與腳的蹬力均為動(dòng)力，手在位置和腳踩位置時(shí)力臂最短，故最費(fèi)力，所以選D。第12題(2007年普通高等學(xué)校夏季招生考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試（山東卷新課標(biāo)）)題目 16.如圖所示，物體A靠在豎直墻面上，在力F作用下，A、B保持靜止。物體B的受力個(gè)數(shù)為 A.2               

22、;   B.3                 C.4               D.5答案 C 解析：物體B受推力F，重力，A對(duì)B的彈力，A對(duì)B的靜摩擦力，共4個(gè)力。第13題(2008年普通高等學(xué)校夏季招生考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試（重慶卷）)題目 滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)非常刺激的水上運(yùn)動(dòng)

23、。研究表明，在進(jìn)行滑板運(yùn)動(dòng)時(shí)，水對(duì)滑板的作用力FN垂直于板面，大小為kv2，其中v為滑板速率（水可視為靜止）。某次運(yùn)動(dòng)中，在水平牽引力作用下，當(dāng)滑板和水面的夾角=37°時(shí)（下圖），滑板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)的k=54 kg/m，人和滑板的總質(zhì)量為108 kg，試求（重力加速度g取10 m/s2，sin37°取，忽略空氣阻力）：（1）水平牽引力的大??；（2）滑板的速率；（3）水平牽引力的功率。答案 解：以滑板和運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，其受力如圖所示。由共點(diǎn)力平衡條件可得FNcos=mg                                        &#